برای سال ها، کشاورزان با پدیده ناامید کننده جوانه های پاپ کورن مبارزه کرده اند - گل های کم رشد و با کیفیت پایین که علیرغم کشت دقیق در شاخه های پایین تر شکل می گیرند.سیستم های نورپردازی سنتی که فقط از بالا استفاده می کنند باعث توزیع نامناسب انرژی فتوسنتز می شوند.تا سال ۲۰۲۵، گل های بالاتری شکوفا خواهند شد.کشاورزان متفکر در حال رها کردن این روش منسوخ شده به نفع روش های دقیق روشنایی هستند که فوتون ها را دقیقاً در جایی که بیشتر مورد نیاز هستند تحویل می دهند.

آخرین پیشرفت ها در تکنولوژی LED و تجربه رشد تجاری منجر به سیستم های روشنایی چند لایه پیچیده شده است.این ترکیب قدرت بالا نورپردازی با راهبردی قرار داده شده در کنار و زیر چادر لوازم برای ایجاد یک محیط روشنایی واقعا سه بعدیاما آیا این رویکرد "فرصت برابر" در واقع از نورپردازی معمولی با شدت بالا برتر است؟ آیا هزینه های اضافی تجهیزات، پیچیدگی نصب،مصرف انرژی با نتایج قابل اندازه گیریاین تحقیق داده های قطعی، توصیه های عملی و تحقیقات بررسی شده توسط همکاران را ارائه می دهد تا به کشاورزان کمک کند تصمیمات آگاهانه بگیرند.

مانند بیشتر گیاهان برگ دار، جوانه ها برای جذب نور خورشید از بالا تکامل یافته اند.سطح بالایی برگ (بسته ی آداکسیال) حاوی کلروپلاست های متمرکز است - پانل های خورشیدی طبیعت که به طور موثر فوتون ها را جذب می کنندسطح پایین تر (جانب اباکسیال) در درجه اول تبادل گاز را تسهیل می کند.

درک چگونگی جذب نور توسط سطوح مختلف برگ برای بهینه سازی استراتژی های روشنایی بسیار مهم است.

• نورپردازی بالاهنگامی که فوتون ها به سطح بالای برگ برخورد می کنند، حدود ۹۰ درصد از اشعه فعال فتوسنتز (PAR) جذب می شود.
• نورپردازی زیر پرده:سطح پایین برگ فقط 50-60٪ از PAR حاد را جذب می کند. در حالی که کمتر از جذب بالا کارآمد است، این هنوز هم مزایای قابل توجهی را برای رشد پایین نور محروم از نور فراهم می کند.
• نورپردازی بین پرده:نرخ جذب مانند نورپردازی زیر بوم است، اما این سیستم ها در هدف قرار دادن مناطق خاصی که چراغ های فوقانی نمی توانند به آنها برسند، و دستیابی به پوشش جامع، برجسته هستند.

تنها ۵ تا ۱۰ درصد PAR به برگ های سالم جوانه ها نفوذ می کند و این نور منتقل شده طول موج آبی و قرمز حیاتی را از دست می دهد، که عمدتا از نور سبز و قرمز دور که کمتر از نظر فتوسنتز کارآمد است تشکیل شده است.این به این معنی است که خواندن PAR متر گرفته شده در بالای بوم به شدت بیش از حد نور واقعی در دسترس برای جوانه های پایین.

غرفه بالا به طور طبیعی نور موجود را برای رشد حداکثر انحصار می کند. بدون مداخله، مناطق وسط و پایین غرفه اجتناب ناپذیری از "گرسنگی نور" رنج می برند." که در نتيجه اون جوانه هاي پاپ کورن نااميد کننده از بين رفته، گل های توسعه نیافته با محتوای THC و ترپین به طور قابل توجهی کمتر از همتایان بالاتری آنها، به طور قابل توجهی تولید و کیفیت را کاهش می دهد.

مصرف انرژی را در استراتژی های مختلف روشنایی در طول یک چرخه استاندارد ۸ هفته گل (56 روز با 12 ساعت روشنایی روزانه در یک منطقه 4'x4' canopy) در نظر بگیرید:

• لامپ ال ای دی معمولی: 640W
• جذب نور: 90٪
• کل انرژی: 0.64 کیلو وات × 12 ساعت × 56 روز = 430 کیلو وات
• هزینه برق (۰٫۱۵ دلار / کیلو وات): ۶۴ دلار50

• دو میله LED 120-125W (یک در هر طرف): 240-250W در کل
• جذب نور: 55%
• کل انرژی: 0.25 کیلو وات × 12 ساعت × 56 روز = 168 کیلو وات
• هزینه برق (۰٫۱۵ دلار / کیلو وات): ۲۵ دلار20

شبیه به سیستم های زیر بوم در مصرف برق، اما با تمرکز جهت متفاوتی، به طور خاص با هدف قرار دادن سایت های سایه دار در وسط بوم.

در حالی که نورپردازی زیر بوم کل مصرف انرژی را حدود 39 درصد افزایش می دهد، فوتون ها را دقیقاً در جایی که بیشتر مورد نیاز هستند، تحویل می دهد، که منجر به تبدیل انرژی برتر و بهبود بهره می شود.

مطالعات بررسی شده توسط همکاران شواهد قطعی از مزایای نورپردازی چند لایه ای را ارائه می دهند:

• نورپردازی زیر سقف باعث افزایش وزن کل جوانه های خشک 20 تا 24 درصد می شود.
• مقدار THC و ترپین در جوانه های پایین، با کوک های بالا مطابقت دارد
• بهره وری و سازگاری شیمیایی به طور قابل توجهی بهبود یافته است

• هر دو زیر بام (SCL) و بین بام (ICL) نوردهی افزایش یافته است
• SCL بهره وری انرژی برتر در هر گرم تولید شده را نشان داد
• کیفیت جوانه های پایین با استانداردهای بالابندی بالاتر مطابقت دارد

کشاورزان حرفه ای افزایش 20-30٪ از کل محصول و درصد بسیار بالاتر از گل های برتر، به ویژه در رشد های متراکم یا عمودی را ثبت می کنند.

"تطبيق نورپردازی زیر بوم در طول گلدان باعث بهبود محصول، یکنواخت THC و رشد جوانه های پایین در مقایسه با نورپردازی بالا می شود". Hawley et al., 2018

این سناریوی دنیای واقعی را برای یک منطقه رشد استاندارد 4'x4' در نظر بگیرید:

• مزایا:نصب ساده، روشنایی شدید در قسمت بالای بوم، حداقل تجهیزات
• معایب:نور بیش از حد بالا باعث تولید ضایعات اشباع می شود، جوانه های پایین کم رشد هستند

• کل قدرت:۸۹۰ وات (مقارن با گزینه ۱۰۰۰ وات)
• مزایا:توزیع نور متعادل، بهره وری بالاتر از کل گیاه، بهبود چشمگیری در کیفیت جوانه های پایین
• معایب:نصب کمی پیچیده تر

• گزینه A: 1.0 kW × 12h × 56 روز = 672 kWh
• گزینه B: 0.89 کیلو وات × 12 ساعت × 56 روز = 598 کیلو وات

تمام تحقیقات و تجربیات تجاری تایید می کنند:

• نوردهی توزیع شده باعث تولید گرمی بیشتر در هر وات و درصد بالاتر از جوانه های درجه "A" در سراسر بوم می شود
• جوانه های پایین با تراکم، محتوای THC و پروفایل ترپین متناسب با کولای بالا رشد می کنند
• نوردهی بالا 640 وات در مقایسه با سیستم های 1000 وات بر روی گل های بالا تأثیر می گذارد - برگ ها اشعه می گیرند و نمی توانند از فوتون های اضافی استفاده کنند

نتیجه ی علمی روشن است: تعادل قدرت بین وسایل بالا و اضافی از صرفاً پرت کردن نور بیشتر از بالا بهتر است.

تکنیک های اضافی می توانند بهره برداری از نور را بهینه کنند:

برخی از تولید کنندگان برای افزایش نفوذ بوم، نوری ثانویه را در خود جای می دهند. در حالی که مفید است، محدودیت های فیزیکی باقی می ماند - بوم های متراکم بیشتر نور ورودی را صرف نظر از جهت جذب می کنند.

از بین بردن برگ ها، لیلیپاپ کردن (از بین بردن رشد سوم پایین) ، و ترلیز کردن نفوذ نور را بهبود می بخشد. لیلیپاپ کردن انرژی را به جوانه های بالا و وسط هدایت می کند و به طور مستقیم تشکیل جوانه های پاپ کرن را کاهش می دهد.

حداکثر نتایج از ترکیب مدیریت بوم، نورپردازی بالا با کیفیت و نورپردازی استراتژیک اضافی حاصل می شود.

• استفاده از لامپ های LED با کیفیت بالا با توزیع برابر نور
• ارتفاع 18 تا 24 اینچ را در طول شکوفایی حفظ کنید

• نصب دو 120-125W میله در هر 4'x4' منطقه (یک در هر طرف)
• موقعیت نزدیک پایه، زاویه کمی به سمت داخل برای پوشش حتی
• مدل های ضد آب را انتخاب کنید

• نصب در ارتفاع وسط چادر در امتداد دو طرف
• به ویژه در سیستم های چند لایه عمودی موثر است

تمام چراغ ها را در طول دوران گل در چرخه های 12 ساعته فعال کنید.

• برگ های فن که نور را مسدود می کنند را بردارید
• برای جلوگیری از قالب، جریان هوا را قوی نگه دارید

پاسخ: نه. غرفه ها به اندازه کافی متراکم نیستند تا نور اضافی را در این مرحله تضمین کنند.

ج: هر دو محصول کمتری را بهبود می بخشند. زیر بوم کمترین جوانه ها را هدف قرار می دهد؛ نورپردازی جانبی برای شاخه های متوسط عالی است.

پاسخ: نه. برگ های بالایی از نور اشباع می شوند، انرژی اضافی را هدر می دهند یا باعث استرس گرمایی می شوند.

A: طیف های غالب قرمز / قرمز دور باعث تورم جوانه های پایین می شوند. بسیاری از کافه های تجاری از طیف های مخلوط برای نتایج مطلوب استفاده می کنند.

A: دو میله در هر منطقه 4'x4' پوشش استاندارد را فراهم می کند، اگرچه فضاهای کوچکتر ممکن است از یک استفاده کنند. از نوردهی بیش از حد که برگ ها را تحت فشار قرار می دهد اجتناب کنید.

عصر نورپردازی فقط از بالا برای تولید جوانه های برتر به پایان می رسد. تحقیقات مورد بررسی و پرورش دهندگان تجاری برتر موافق هستند:

تقسیم کل قدرت بین روشنایی بالا قوی و هدف قرار داده شده زیر پوشه / بین پوشه لامپ های تولید برتر، کیفیت،و سودآوری بدون افزایش قابل توجهی هزینه های انرژی.

با ترکیب تکنیک های مدیریت بوم با نورپردازی اضافی، کشاورزان می توانند جوانه های پاپ کورن را از بین ببرند، تراکم گل را افزایش دهند و ثبات THC را در سراسر گیاه بهبود بخشند.

سرمایه گذاری استراتژیک در مکمل های LED و مدیریت مناسب بوم، جوانه های پایین را به گل های برتر تبدیل می کند، تولید کل را تا 30٪ افزایش می دهد و قیمت های بالاتر را برای یکنواخت تر،محصولات قوی.